KR101565427B1 - Apparatus for extracting ingredient of metal - Google Patents
Apparatus for extracting ingredient of metal Download PDFInfo
- Publication number
- KR101565427B1 KR101565427B1 KR1020130161848A KR20130161848A KR101565427B1 KR 101565427 B1 KR101565427 B1 KR 101565427B1 KR 1020130161848 A KR1020130161848 A KR 1020130161848A KR 20130161848 A KR20130161848 A KR 20130161848A KR 101565427 B1 KR101565427 B1 KR 101565427B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- furnace
- product
- reactor
- crucible
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
본 발명은 제철 공정시 발생하는 부산물로부터 금속 성분을 추출하기 위한 장치로서, 부산물을 수용하며, 상부가 개방된 도가니부; 도가니부의 상부에 위치하여, 도가니부로부터 부산물의 플라즈마를 수용하도록 밀폐된 반응로부; 반응로부 상부를 관통하여 삽입되며, 반응로부 내부로 열을 발생시키는 토치부; 및 도가니부는 양극, 토치부는 음극으로 접속하여, 도가니부와 토치부에 전기를 공급하는 전원부를 포함하여, 철강 제조 공정에서 발생하는 부산물로부터 금속 성분을 추출하는바, 처리해야할 부산물의 양을 50~60%로 현저히 감소시키는 효과를 제공한다.The present invention relates to an apparatus for extracting a metal component from a by-product generated during a steel making process, comprising: a crucible part for containing a by-product and having an open top; A reaction furnace located at an upper portion of the crucible and hermetically sealed to receive a plasma of by-products from the crucible; A torch portion inserted through the top of the reaction furnace portion and generating heat into the reactor furnace portion; And a power supply unit for supplying electricity to the crucible and the toothed unit, wherein the metal component is extracted from the by-products generated in the steel manufacturing process, 60%. ≪ / RTI >
Description
본 발명은 금속 성분 추출 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 제철 슬래그를 비롯한 각종 부산물로부터 금속 성분만을 분리하여 연속적으로 추출하기 위한 장치에 관한 기술 분야이다.
BACKGROUND OF THE
제철, 제강 공정에서는 슬래그나 내화물 등의 기타 부산물이 다량으로 발생하는 문제점이 존재하였다.There is a problem that a large amount of other by-products such as slag and refractory are generated in the steel making and steelmaking processes.
건식 방법인 용광로법과 같은 공정에 있어서는 특정 광물에서 특정 금속만을 추출하는 방법, 예컨데, 철광석에서 철만을 환원 반응에 의해 생산하고 있으나, 다량의 CO2가 발생하여 대기 오염과 같은 문제점을 수반하고 있었으며, CO2 처리에서도 비용이 크게 발생하여 경제성이 없어, 산업에서 활용하기 힘든 실정이다.In a process such as a furnace method which is a dry method, a method of extracting only a specific metal from a specific mineral, for example, iron is produced from iron ore by a reduction reaction, but a large amount of CO2 is generated, It is difficult to utilize it in the industry because the cost is considerably high because it is not economical.
불특정 폐기물로부터 금속 물질을 추출하는 기술에 대해서는 "유가금속을 함유한 유기성 폐기물로부터 고순도 금속산화물의 제조방법(출원 번호 제10-2012-0062888호)"이 존재하나, 이는 유가금속을 함유하는 유기성 폐기물로부터 고순도 금속산화물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 유가금속을 함유하는 유기성 폐기물을 유기용매로 희석시켜 희석액을 제조하는 공정; 희석액에 인계 추출제가 포함된 산성 수용액을 첨가 및 교반하여 침출반응을 시키는 산 침출 공정; 산 침출 반응이 완료된 수용액을 고온반응기에 투입하고, 알칼리 용매를 첨가 및 교반하여 유가금속 수산화물을 제조하는 공정; 및 유가금속 수산화물에 아민계 음이온 추출제를 가하여 용매추출한 후, 이를 세척·여과하고 건조 및 하소하는 공정;을 포함하는, 유가금속을 함유하는 유기성 폐기물로부터 고순도 금속산화물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 그러나 이는, 유기성 폐기물에 적합한 것으로서 철강 제조 공정에서의 응용은 적합하지 않은 것이며, 화학 반응을 위한 별도의 물질을 투입시켜야 하는바 이들 산화 환원에서 발생하는 별도의 폐기물을 제거해야하는 문제점까지 수반하고 있다.As for the technique of extracting metal materials from unspecified wastes, there is a method of manufacturing a high purity metal oxide from organic wastes containing a valuable metal (Application No. 10-2012-0062888), which is an organic waste containing a valuable metal A process for producing a dilute solution by diluting an organic waste containing a valuable metal with an organic solvent; An acid leaching step in which an acidic aqueous solution containing a phosphorus extraction agent is added to and mixed with a diluting solution to effect a leaching reaction; Adding an aqueous solution of the acid leaching reaction to a high temperature reactor, adding an alkali solvent and stirring to produce a metal hydroxide; And a process of washing, filtering, drying, and calcining the resulting product by adding an amine-based anion extracting agent to the crude metal hydroxide and solvent extraction, followed by drying and calcining the organic metal waste, and a method for producing the high purity metal oxide from organic wastes containing valuable metals. However, this is suitable for organic wastes, and it is not suitable for application in a steel manufacturing process, and a separate material for chemical reaction must be supplied, which requires a separate waste to be removed from the oxidation and reduction.
또한, "폐산을 이용한 금속산화물 추출장치 및 그 방법(출원 번호 제10-1999-0000645호)"은 철강산세공정이나 도금공정등에서 부산물로 생성되는 폐산용액을 일정한 압력하에서 미스트 상태로 분사시키는 노즐, 노즐에서 분사된 미스트 상태의 폐산용액이 통과하는 튜브, 및 튜브의 내부를 고온의 분위기로 가열하여 미스트 상태의 폐산용액을 열분해시켜 가스와 분말로 분리시키는 가열수단을 포함하는 분무배소로; 분무배소로를 통과하면서 열분해된 가스분말 혼합기체를 선회시켜 분말을 분리하는 싸이클론; 싸이클론에서 분리되지 못한 분말을 포집한 후 가스만을 통과시키는 포집수단; 및 포집수단을 통과한 가스를 중화수에 의해 중화시킨 후 공기만을 외부로 배출하는 가스세정기를 포함하는 것이나, 이는 폐산 용액이 반드시 수반되어야 하며, 폐산 처리 과정에서 발생할 수 있는 각종 안전사고의 우려가 존재하는 문제점이 존재하였다.
Also, "a metal oxide extraction apparatus using wasted acid and its method (Application No. 10-1999-0000645)" is a nozzle for spraying a waste acid solution produced as a by-product in a steel pickling process or a plating process in a mist state under a constant pressure, A tube through which the waste acid solution in the mist state injected from the nozzle passes and a heating means for heating the inside of the tube in a high temperature atmosphere to thermally decompose the waste acid solution in the mist state to separate into gas and powder; A cyclone which circulates the gas-powder mixed gas pyrolyzed while passing through the spray roaster to separate the powder; A collecting means for collecting the powder not separated from the cyclone and passing only the gas; And a gas cleaner for neutralizing the gas passing through the collecting means by neutralizing water and then exhausting only air to the outside. However, this must be accompanied by a waste acid solution, and there is a fear that various safety accidents There was an existing problem.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결과제를 가진다.The metal component extracting apparatus according to the present invention is devised to solve the above-described conventional problems, and has the following problems.
첫째, 철강 제조 공정에서 발생한 슬래그 등의 부산물을 처리 혹은 그 양을 감소시키도록 하는 장치를 제공하고자 한다.First, it is intended to provide a device for treating or reducing the amount of by-products such as slag generated in a steel manufacturing process.
둘째, 철강 제조 공정에서 발생하는 대량의 부산물로부터 금속 성분만을 추출하여 재활용할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.Second, it is intended to provide a device capable of extracting only a metal component from a large amount of by-products generated in a steel manufacturing process and recycling it.
셋째, 산화 또는 환원 처리 공정을 위하여 별도의 물질의 유출입 없이, 철강 제조 공정에서 생산되는 산화 또는 환원 기체를 이용하여, 철강 제조시 발생하는 부산물의 무게를 감소시키고, 금속 성분을 추출할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.Third, a device capable of reducing the weight of by-products generated during the manufacture of steel and extracting the metal components by using an oxidizing or reducing gas produced in a steel manufacturing process without introducing a separate substance for the oxidation or reduction treatment process ≪ / RTI >
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The solution of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.The metal component extracting apparatus according to the present invention has the following problem solving means for solving the above problem.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치는 제철 공정시 발생하는 부산물로부터 금속 성분을 추출하기 위한 장치로서, 상기 부산물을 수용하며, 상부가 개방된 도가니부; 상기 도가니부의 상부에 위치하여, 상기 도가니부로부터 부산물의 플라즈마를 수용하도록 밀폐된 반응로부; 상기 반응로부 상부를 관통하여 삽입되며, 상기 반응로부 내부로 열을 발생시키는 토치부; 및 상기 도가니부는 양극, 상기 토치부는 음극으로 접속하여, 상기 도가니부와 토치부에 전기를 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A metal component extraction apparatus according to the present invention is an apparatus for extracting a metal component from a byproduct generated during a steelmaking process, comprising: a crucible receiving the byproduct and having an open top; A reaction furnace located above the furnace portion and hermetically closed to receive a by-product plasma from the furnace portion; A torch portion inserted through the upper portion of the reaction furnace and generating heat into the inside of the reactor furnace; And a power source connected to the crucible portion through an anode and to the torch portion through a cathode to supply electricity to the crucible portion and the torch portion.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치의 상기 도가니부는, 재질이 흑연으로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The crucible portion of the metal component extraction apparatus according to the present invention may be characterized in that the material is made of graphite.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치의 상기 반응로부는, CO 주입구가 형성되어, 내부에 CO 가스로 채워져서, 상기 부산물의 환원 반응을 촉진하는 것을 특징으로 할 수 있다.The reaction furnace of the metal component extracting apparatus according to the present invention may be characterized in that a CO inlet is formed and filled with CO gas to promote the reduction reaction of the byproduct.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치는, 상기 반응로부에서 생성된 CO2 가스를 회수하여, 저장하는 가스 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The metal component extracting apparatus according to the present invention may further comprise a gas storage unit for recovering and storing the CO 2 gas generated in the reactor furnace.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치는, 상기 반응로부 내부에 위치되어, 상기 반응로부 내부의 온도를 측정하고 제어하는 온도 제어부; 및 상기 반응로부의 외부에 위치되어, 상기 온도 제어부로부터 상기 반응로부 내부의 온도에 대한 정보를 수신하여, 상기 반응로부의 온도를 소정의 온도 범위로 유지하도록 상기 반응로부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
The apparatus for extracting metal components according to the present invention includes a temperature control unit positioned inside the reaction furnace and measuring and controlling a temperature inside the furnace; And a cooling unit positioned outside the reactor furnace to receive information on the temperature inside the reactor furnace from the temperature controller and to cool the furnace reactor to maintain the temperature of the reactor furnace within a predetermined temperature range And the like.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.The metal component extracting apparatus according to the present invention having the above-described structure has the following effects.
첫째, 철강 제조 공정에서 발생하는 부산물로부터 금속 성분을 추출하는바, 처리해야할 부산물의 양을 50~60%로 현저히 감소시키는 효과를 제공한다.First, metal components are extracted from byproducts generated in a steel manufacturing process, thereby providing an effect of significantly reducing the amount of byproducts to be treated by 50 to 60%.
둘째, 철강 제조 공정에서 발생하는 부산물로부터 금속 성분을 추출하는바, 금속 성분을 재활용할 수 있는 효과를 제공한다.Second, metal components are extracted from the byproducts generated in the steel manufacturing process, thereby providing the effect of recycling metal components.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 금속 성분 추출 장치를 도시한 개념도이다.
도 2는 각종 금속 산화물의 온도별 성분 분해 전압을 도시한 K-V 그래프이다.1 is a conceptual diagram showing a metal component extracting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a KV graph showing decomposition voltages of various metal oxides by temperature.
본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The metal component extraction apparatus according to the present invention may have various modifications and various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 금속 성분 추출 장치를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, a metal component extracting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 금속 성분 추출 장치를 도시한 개념도이다. 도 2는 각종 금속 산화물의 온도별 성분 분해 전압을 도시한 K-V 그래프이다.1 is a conceptual diagram showing a metal component extracting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. 2 is a K-V graph showing decomposition voltages of various metal oxides by temperature.
본 발명에 따른, 금속 성분 추출 장치는 제철 공정시 발생하는 부산물로부터 금속 성분을 추출하기 위한 장치로서, 도가니부(10); 반응로부(20); 토치부(30); 및 전원부(5)를 포함한다.A metal component extracting apparatus according to the present invention is an apparatus for extracting a metal component from a byproduct generated during a steel making process, comprising: a
먼저, 도가니부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 철강 제조시에 발생하는 각종 부산물, 즉 각종 산화물을 수용하는 구성으로서, 상부는 개방된 형태를 취한다.First, as shown in FIG. 1, the
도가니부(10)는 상술한 바와 같이, 슬래그를 비롯한 각종 산화물을 취하는 구성인바, 양극으로 사용되며, 이들 재질은 흑연으로 이루어지는 것이 바람직하다.As described above, the
반응로부(20)는 도가니부(10)의 상부에 위치하여, 도가니부(10)의 부산물이 이온화되어 플라즈마 형태로 상 변형이 이루어지는 경우에, 이들 플라즈마를 수용하도록 밀폐되어 있다.The
토치부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐된 반응로부(20)의 상부에 관통하도록 삽입되어 위치되며, 반응로부(20) 내부로 열을 발생시키는 구성이다.As shown in FIG. 1, the
토치부(30)는 상술한 바와 같이, 도가니부(10)가 양극으로 활용되는 것에 반하여, 음극으로 활용되어, 아크 열을 발생시켜, 반응로부(20) 내부의 온도를 2000도씨 이상으로 가열하게 되는 구성이다. 이 때, 도가니부(10)에 수용된 부산물은 용해되면서 이온화되고, 환원 분위기에서 산화물인 부산물은 환원 되어 순수 금속 성분만이 도가니부(10)에 남게 된다.As described above, while the
양극으로 활용되는 도가니부(10)와 음극으로 활용되는 토치부(30)에는 전원부(5)가 전기를 공급하게 된다.The power supply unit 5 supplies electricity to the
전원부(5)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전압 측정부(6)를 별도로 구비하여, 이들 전원을 제어할 수 있게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 부산물에 포함되는 각 금속물질은 특정 온도에서 추출되는 인가되는 전원이 상이한바, 목적하는 물질의 추출을 위하여, 이들 전원부(5)의 출력 전원을 제어하게 된다.As shown in FIG. 1, the power supply unit 5 is provided with a
예컨데, 2000K에서 금속 산화물 중에서 PbO가 가장 먼저 환원될 수 있는데, 이는 전압이 0.3V이면 족하다. 그 외 금속 물질을 추출하고자 하는 경우에는 2000K기준에서 전압을 올리면 목적하는 물질을 추출할 수 있게 된다. 따라서, WO3는 0.7V에서, FeO는 0.9V에서 추출 가능하게 된다.For example, at 2000K, PbO among the metal oxides can be reduced first, which is sufficient if the voltage is 0.3V. If other metal materials are to be extracted, the desired substance can be extracted by increasing the voltage at 2000K standard. Therefore, WO 3 can be extracted at 0.7 V and FeO can be extracted at 0.9 V.
반응로부(20)의 내부는 그 환원 반응의 촉진을 위하여 환원 가스로 CO가 활용된다. 그리고 반응 온도를 변화시키면서, 산화물에서 금속이 환원될 수 있는 정도인 전기 화학 당량값에 따라 부산물에 함유된 금속 물질, 예컨데, Fe, Cr, Si, Ti, Mg, Zr, Al 또는 Ca 등을 순차적으로 회수할 수 있는 것이다.Inside the
토치부(30)는 상술한 부산물이 용융물질인바, 가급적 이송식 토치를 사용하는 것이 바람직하다.The above-described by-product is a molten material in the
산화물의 전기 분해에 의한 환원은 다음과 같은 수식으로 표현된다.The reduction of the oxide by electrolysis is expressed by the following equation.
MxOy (액상) + xM (액상) = y/2 O2 (가스) MxOy (liquid phase) + xM (liquid phase) = y / 2 O2 (gas)
여기서 M은 메탈(metal)을 의미한다. Here, M means metal.
금속은 음극에서 석출되고, 산소는 양극으로부터 방출된다. 산화물의 분해에 표준 깁스 에너지는 열역학적인 데이터로부터의 온도 함수로 계산되므로, 순수 금속 산화물의 분해능은 다음 식으로 표현된다.The metal is deposited at the cathode and oxygen is released from the anode. Since the standard Gibbs energy for the decomposition of oxides is calculated as a function of temperature from thermodynamic data, the resolution of the pure metal oxide is expressed by the following equation:
Eo = DGo/(-nF)E o = DG o / (- nF)
여기서, Eo는 순수 금속산화물의 표준 분해전압 (Volts), DGo는 금속산화물의 표준 깁스 자유에너지(J/Mole) 그리고 F는 Faraday 전기당량(96,467쿨롱/당량)을 의미한다.Where E o is the standard decomposition voltage (Volts) of the pure metal oxide, DG o is the standard Gibbs free energy of the metal oxide (J / Mole) and F is the Faraday electrical equivalent (96,467 coulombs / equivalent).
아래 표 1과 같이, SiO2, CaO, Al2O3, MgO, FeO 등을 포함하는 부산물은 상술한 바와 같은 이론을 적용하여, 특정 온도에서 전압을 조절(도 2 참조)하면, Fe, Si, Mg, Ca 순으로 분리되어 석출된다.As shown in Table 1 below, the by-product containing SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 , MgO, FeO and the like can be obtained by controlling the voltage at a specific temperature (see FIG. 2) , Mg and Ca in this order.
또한, 함유되어 있는 금속 성분을 전량 회수하고 산소를 CO2화 하는 경우에는 산화물의 무게를 36~56%가지 감소시킬 수도 있다.In addition, when the total amount of the contained metal components is recovered and oxygen is converted into CO 2 , the weight of the oxide may be reduced by 36 to 56%.
항목
Item
슬래그blast furnace
Slag
슬래그Steelmaking
Slag
내화재Cr system
Refractory
슬래그blast furnace
Slag
슬래그Steelmaking
Slag
내화재Cr system
Refractory
본 발명은 가스 저장부(50)를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a gas storage portion (50).
상술한 바와 같이, 분위기 가스는 CO가 사용되어, 이들 부산물의 환원 반응을 촉진시키는데, 이러한 환원 반응에 의해 생성된 산소(O2)는 CO와 반응하여, CO2가 생성되는데, 이는 도 1에 도시된 바와 같은, 가스 저장부(50)로 저장된 후, 토치부(30)의 가스로 재활용된다.As described above, the atmospheric gas is used as CO to promote the reduction reaction of these by-products. Oxygen (O 2 ) generated by the reduction reaction reacts with CO to generate CO 2 , The gas is recycled to the gas of the
본 발명은 온도 제어부(40); 및 냉각부(60)를 더 포함할 수 있다.The present invention relates to a temperature control unit (40); And a cooling
먼저, 온도 제어부(40)는 도 1에 도시된 바와 같이, 반응로부(20) 내부에 위치하여 반응로부(20)의 내부 온도를 측정하고 제어한다.First, as shown in FIG. 1, the
그리고, 냉각부(60)는 온도 제어부(40)로부터 반응로부(20)의 온도 정보를 수신하여, 반응로부(20)의 온도 범위를 목적하고자 하는 소정의 범위로 유지하도록 반응로부(20)를 냉각시키는 구성이다.The
일 실시예로서, 부산물은 제강 슬래그, 고로 슬래그 그리고 하이 크롬 내화물을 각각 100g 반응로에 투입하여 플라즈마 발생을 유도하였다.In one embodiment, the byproducts were produced by introducing steelmaking slag, blast furnace slag, and high chromium refractory into a 100 g reactor, respectively.
이후, 추출되는 금속 성분은 아래 표 2와 같이, 제강 슬래그에서는 Fe와 Ca가 주로 석출되었으나, 회수율이 68% 수준이며, 고로 슬래그 역시 67% 수준에 해당하였다. 그리고, 분해능이 양호한 Cr2O3를 다량 포함한 내화재는 금속 회수율에 92%에 달하였다.As shown in Table 2, the metal components to be extracted are mainly Fe and Ca in the steel making slag, but the recovery rate is about 68% and the blast furnace slag is also about 67%. The refractory material containing a large amount of Cr 2 O 3 having a good resolution reached 92% of the metal recovery rate.
석출금속무게(g)
Precipitation metal weight (g)
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular " include "should be understood to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise, and the terms" comprises & , Parts or combinations thereof, and does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components, components, or combinations thereof.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the claims, the parentheses used in the claims are not used for optional limitation but are used for the definite components and the description in parentheses is also interpreted as an essential component .
1: 이온화 물질
2: 부산물
5: 전원부
6: 전압 측정부
10: 도가니부
20: 반응로부
21: CO 주입구
30: 토치부
31: 토치 봉
40: 온도 제어부
50: 가스 저장부
51: CO2 회수 파이프
52: CO2 공급 파이프
60: 냉각부1: ionizing material
2: By-product
5:
6: Voltage measuring unit
10: crucible part
20:
21: CO inlet
30: Tochibu
31: Torch rods
40:
50: gas storage part
51: CO 2 recovery pipe
52: CO 2 supply pipe
60: cooling section
Claims (5)
상기 부산물을 수용하며, 상부가 개방된 도가니부;
상기 도가니부의 상부에 위치하여, 상기 도가니부로부터 부산물의 플라즈마를 수용하도록 밀폐된 반응로부;
상기 반응로부 상부를 관통하여 삽입되어, 상기 반응로부 내부에 아크를 발생시켜, 상기 부산물을 2000도씨 이상으로 가열시켜, 상기 부산물을 플라즈마 상태로 상 변형을 일으키는 토치부; 및
상기 도가니부는 양극, 상기 토치부는 음극으로 접속하여, 상기 도가니부와 토치부에 전기를 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 성분 추출 장치.
An apparatus for extracting a metal component from a by-product generated during a steel making process,
A crucible receiving the by-product and having an open top;
A reaction furnace located above the furnace portion and hermetically closed to receive a by-product plasma from the furnace portion;
A torch portion inserted through the upper portion of the reaction furnace to generate an arc in the inside of the reaction furnace to heat the by-product to a temperature of 2000 degrees Celsius or more to cause the by-product to deform into a plasma state; And
Wherein the crucible portion is connected to the anode and the torch portion is connected to the cathode, and a power supply portion for supplying electricity to the crucible portion and the torch portion.
재질이 흑연으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 성분 추출 장치.
The furnace according to claim 1,
And the material is made of graphite.
CO 주입구가 형성되어, 내부에 CO 가스로 채워져서, 상기 부산물의 환원 반응을 촉진하는 것을 특징으로 하는 금속 성분 추출 장치.
The apparatus according to claim 1,
Wherein a CO inlet is formed and filled with CO gas to promote the reduction reaction of the by-product.
상기 반응로부에서 생성된 CO2 가스를 회수하여, 저장하는 가스 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 성분 추출 장치.
2. The apparatus according to claim 1,
Further comprising a gas storage for recovering and storing the CO 2 gas generated in the reactor furnace.
상기 반응로부 내부에 위치되어, 상기 반응로부 내부의 온도를 측정하고 제어하는 온도 제어부; 및
상기 반응로부의 외부에 위치되어, 상기 온도 제어부로부터 상기 반응로부 내부의 온도에 대한 정보를 수신하여, 상기 반응로부의 온도를 소정의 온도 범위로 유지하도록 상기 반응로부를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 성분 추출 장치.
2. The apparatus according to claim 1,
A temperature controller positioned inside the reactor furnace to measure and control the temperature inside the reactor furnace; And
And a cooling unit located outside the reactor furnace to receive information on the temperature inside the reactor furnace from the temperature controller and to cool the furnace reactor to maintain the temperature of the reactor furnace within a predetermined temperature range Wherein the metal component extraction device comprises:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130161848A KR101565427B1 (en) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | Apparatus for extracting ingredient of metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130161848A KR101565427B1 (en) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | Apparatus for extracting ingredient of metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150073776A KR20150073776A (en) | 2015-07-01 |
| KR101565427B1 true KR101565427B1 (en) | 2015-11-03 |
Family
ID=53787226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130161848A KR101565427B1 (en) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | Apparatus for extracting ingredient of metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101565427B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3021048B2 (en) * | 1993-04-15 | 2000-03-15 | ハス ホールディング エーエス | How to neutralize waste |
| KR100322041B1 (en) | 1998-12-24 | 2002-06-27 | 이구택 | Recovering method of valuable metal from industrial waste using plasma |
| JP2004138500A (en) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Temperature measurement system in furnace and operation control method of melting furnace |
-
2013
- 2013-12-23 KR KR1020130161848A patent/KR101565427B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3021048B2 (en) * | 1993-04-15 | 2000-03-15 | ハス ホールディング エーエス | How to neutralize waste |
| KR100322041B1 (en) | 1998-12-24 | 2002-06-27 | 이구택 | Recovering method of valuable metal from industrial waste using plasma |
| JP2004138500A (en) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Temperature measurement system in furnace and operation control method of melting furnace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150073776A (en) | 2015-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3825415A (en) | Method and apparatus for the production of liquid titanium from the reaction of vaporized titanium tetrachloride and a reducing metal | |
| CA1038937A (en) | Plasma heat treatment of particulate material | |
| Saravanakumar et al. | Plasma assisted synthesis of γ-alumina from waste aluminium dross | |
| Rabah | Recyclables recovery of europium and yttrium metals and some salts from spent fluorescent lamps | |
| JP2014526431A (en) | Preparation process for alumina and various other products | |
| JP6099167B2 (en) | Zinc production method using electric furnace dust as raw material | |
| WO2018221811A1 (en) | Treatment method and treatment apparatus for uranium hexafluoride residue within cylinder, using gas phase reaction | |
| CN112011804B (en) | Method for preparing low-oxygen metal by fused salt electrolysis-magnesiothermic reduction of metal oxide | |
| JPS59215430A (en) | Alumina carbon heat reduction | |
| US9920398B2 (en) | Zinc production method | |
| JP5667193B2 (en) | Mineral processing | |
| JP2004530462A (en) | Hazardous fluid organic waste treatment method | |
| KR101565427B1 (en) | Apparatus for extracting ingredient of metal | |
| CN107604385A (en) | Magnesium-rare earth alloy is electrolysed the preparation method of raw material | |
| JP2017043819A (en) | Manufacturing method of titanium metal | |
| EP3013753B1 (en) | Process for the extraction, from bauxite or from red mud resulting from the processing of bauxite, of products of industrial interest separated from each other | |
| KR20140079820A (en) | Treatment of chemical feedstocks | |
| KR102038596B1 (en) | Vertical heat treatment furnace for manufacturing high purity metal powder and method for manufacturing high purity metal powder using the same | |
| KR101919970B1 (en) | Manufacturing apparatus of titanium tetrachloride | |
| KR100322041B1 (en) | Recovering method of valuable metal from industrial waste using plasma | |
| KR20200039699A (en) | Electrolytic production of reactive metals | |
| JP2014218697A (en) | Method for producing zinc | |
| Ananthapadmanabhan et al. | Plasma thermal dissociation of Indian zircon | |
| WO2015111696A1 (en) | Scandium chloride and scandium chloride production method | |
| KR20180117993A (en) | Manufacturing apparatus of titanium tetrachloride |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |